اینترنت اشیا (IoT) به شبکه‌ای از دستگاه‌های متصل به یکدیگر گفته می‌شود که بدون نیاز به مداخله مستقیم انسان، از طریق اینترنت ارتباط برقرار کرده و داده‌ها را تبادل می‌کنند. این دستگاه‌ها شامل لوازم خانگی هوشمند، حسگرهای صنعتی، فناوری‌های پوشیدنی، خودروهای هوشمند و موارد دیگر هستند. IoT نحوه تعامل ما با فناوری را متحول کرده و سیستم‌ها را کارآمدتر، خودکارتر و هوشمندتر ساخته است. در ادامه به آشنایی با اینترنت اشیا و زبان های برنامه نویسی IoT می پردازیم.
تاریخچه‌ای کوتاه از اینترنت اشیا
مفهوم IoT به دهه ۱۹۸۰ بازمی‌گردد، زمانی که محققان ایده اتصال اشیا به شبکه‌ها را بررسی کردند. با این حال، اصطلاح "اینترنت اشیا" اولین بار در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون، یکی از پیشگامان فناوری بریتانیا، ابداع شد.یکی از اولین نمونه‌های IoT، دستگاه فروش خودکار کوکاکولا در دانشگاه کارنگی ملون در اوایل دهه ۱۹۸۰ بود. این دستگاه به اینترنت متصل شد و به دانشجویان امکان داد تا از راه دور میزان موجودی نوشیدنی و دمای آن را بررسی کنند.با پیشرفت در فناوری‌های بی‌سیم، رایانش ابری و هوش مصنوعی (AI)، اینترنت اشیا به‌طور قابل‌توجهی گسترش یافته است. امروزه میلیاردها دستگاه در سراسر جهان به هم متصل شده‌اند و صنایع و زندگی روزمره را متحول کرده‌اند.
کاربردهای اینترنت اشیا در زندگی و صنعت
IoT در بخش‌های مختلفی کاربرد دارد. در ادامه، برخی از مهم‌ترین حوزه‌هایی که اینترنت اشیا در آن‌ها نقش کلیدی ایفا می‌کند، معرفی شده‌اند:
۱. خانه‌های هوشمند
IoT امکان اتوماسیون خانه‌های هوشمند را فراهم می‌کند، به طوری که دستگاه‌هایی مانند ترموستات‌های هوشمند (مثلاً Nest)، دوربین‌های امنیتی (مثلاً Ring) و دستیارهای صوتی (مانند Amazon Alexa و Google Assistant) را می‌توان از طریق تلفن‌های هوشمند کنترل کرد.
۲. مراقبت‌های بهداشتی
دستگاه‌های پوشیدنی مانند Fitbit، Apple Watch و سایر تجهیزات پزشکی هوشمند، ضربان قلب، سطح اکسیژن و دیگر شاخص‌های سلامت را اندازه‌گیری کرده و به پزشکان امکان نظارت از راه دور را می‌دهند.
۳. اینترنت اشیای صنعتی (IIoT)
صنایع از IoT برای نگهداری پیش‌بینی‌شده، تولید خودکار و مدیریت زنجیره تأمین استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، کارخانه‌ها از حسگرهای IoT برای شناسایی مشکلات ماشین‌آلات قبل از خرابی بهره می‌برند که موجب کاهش زمان خرابی و هزینه‌های تعمیر و نگهداری می‌شود.
۴. شهرهای هوشمند
IoT در مدیریت ترافیک، روشنایی هوشمند و مدیریت زباله در شهرها نقش دارد. چراغ‌های راهنمایی هوشمند، جریان ترافیک را بهینه می‌کنند و سطل‌های زباله مجهز به IoT به مسئولان اطلاع می‌دهند که چه زمانی نیاز به تخلیه دارند.
۵. کشاورزی
راه‌حل‌های کشاورزی هوشمند از حسگرهای IoT برای نظارت بر رطوبت خاک، شرایط آب‌وهوایی و سلامت محصولات استفاده می‌کنند که موجب افزایش بهره‌وری کشاورزی و کاهش هدررفت آب می‌شود.
زبان های برنامه نویسی اینترنت اشیا IoT
برای توسعه برنامه‌های IoT، برنامه‌نویسان از زبان‌های مختلفی بر اساس نیازهای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری استفاده می‌کنند. در ادامه، برخی از رایج‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی در IoT معرفی شده‌اند:
زبان های برنامه نویسی اینترنت اشیا | (IoT) C و C++
- برای برنامه‌نویسی سطح پایین در میکروکنترلرها و سیستم‌های نهفته استفاده می‌شوند.
- به‌طور گسترده در پروژه‌های Arduino و Raspberry Pi کاربرد دارند.
زبان های برنامه نویسی اینترنت اشیا (IoT) | پایتون (Python)
- به دلیل سادگی و خوانایی بالا محبوب است.
- در پردازش داده‌ها، یادگیری ماشین و یکپارچه‌سازی IoT با فضای ابری استفاده می‌شود.
- با Raspberry Pi و فریمورک‌های IoT به خوبی کار می‌کند.
جاوااسکریپت (Node.js)
- Node.js برای برنامه‌های سمت سرور IoT استفاده می‌شود.
- به ساخت برنامه‌های بلادرنگ و داشبوردهای نظارتی برای دستگاه‌های IoT کمک می‌کند.
جاوا (Java)
- در برنامه‌های IoT چندسکویی (Cross-Platform) استفاده می‌شود.
- به دلیل قابلیت مقیاس‌پذیری در راه‌حل‌های IoT سازمانی کاربرد دارد.
زبان های برنامه نویسی اینترنت اشیا (IoT) | راست (Rust)
- زبانی سریع و بهینه از نظر مصرف حافظه است که در امنیت IoT و سیستم‌های نهفته استفاده می‌شود.
۶. گو (Golang)
- برای توسعه خدمات ابری IoT و برنامه‌های تحت شبکه به کار می‌رود.
لوا (Lua)
- زبانی سبک است که در توسعه فریمورک‌های IoT (مثلاً ESP8266) کاربرد دارد.
نقشه راه ساده برای یادگیری اینترنت اشیا و زبان های برنامه نویسی IoT
اگر علاقه‌مند به یادگیری IoT هستید، مراحل زیر را دنبال کنید:
مرحله ۱: یادگیری برنامه‌نویسی پایه
- با Python یا C/C++ شروع کنید، زیرا این زبان‌ها در IoT بسیار پرکاربرد هستند.
مرحله ۲: آشنایی با سخت‌افزارهای IoT
- با Arduino، Raspberry Pi، ESP8266 و انواع حسگرها آشنا شوید.
مرحله ۳: یادگیری پروتکل‌های ارتباطی IoT
پروتکل‌های MQTT، HTTP و CoAP را که برای ارتباط دستگاه‌های IoT استفاده می‌شوند، بیاموزید.
مرحله ۴: آشنایی با پلتفرم‌های ابری IoT
- پلتفرم‌های AWS IoT، Google Cloud IoT و Azure IoT را برای یکپارچه‌سازی ابری بررسی کنید.
مرحله ۵: اجرای پروژه‌های IoT
- با پروژه‌های کوچک مانند سنسور دمای هوشمند یا سیستم اتوماسیون خانه شروع کنید تا مهارت‌های خود را در عمل پیاده‌سازی کنید.
اینترنت اشیا (IoT) در حال تغییر شیوه زندگی و کار ما است، از خانه‌های هوشمند گرفته تا اتوماسیون صنعتی. یادگیری IoT مستلزم درک سخت‌افزار، برنامه‌نویسی، شبکه‌سازی و رایانش ابری است. با تسلط بر زبان‌های کلیدی مانند C، Python و Java، برنامه‌نویسان می‌توانند راه‌حل‌های نوآورانه‌ای را برای بهبود کارایی و اتصال در صنایع مختلف ایجاد کنند. چه یک مبتدی باشید و چه یک برنامه‌نویس باتجربه، IoT فرصت‌های هیجان‌انگیزی برای آینده ارائه می‌دهد. حال که با اینترنت اشیا و زبان های برنامه نویسی IoT آشنا شدید. می توانید از دیگر مقالات سایت ایوولرن دیدن کنید.